虛擬現(xiàn)實技術(shù)大學(xué)教育中的應(yīng)用
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摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在我們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在體育教學(xué)中。文章著重研究了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在體育教學(xué)和訓(xùn)練中的應(yīng)用，以期為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實際應(yīng)用提供一定理論基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)；體育教學(xué)；體育訓(xùn)練；應(yīng)用方法
我們所說的虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VirtualReality，VR）是一種由計算機生成的模擬環(huán)境，這項技術(shù)需要各種傳感設(shè)備來實現(xiàn)。這項技術(shù)最早是由美國人在80年代提出的，一直到了90年代才有較為快速的發(fā)展?？梢赃@樣說，這項技術(shù)的出現(xiàn)標(biāo)志著全球的信息科學(xué)技術(shù)又上了一個新的臺階，包含計算機圖形學(xué)、智能技術(shù)、傳感技術(shù)和語音處理技術(shù)等多項技術(shù)，這項技術(shù)想要實現(xiàn)的是表現(xiàn)多方面多形式的多維信息，將視覺和聽覺很好地融合，給人們帶來一種不一樣的體驗。目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)在我國的應(yīng)用十分廣泛，比如航天航空、醫(yī)學(xué)實習(xí)、建筑和軍事設(shè)計、體育教學(xué)等，這項技術(shù)在這些領(lǐng)域的成功應(yīng)用，標(biāo)志著我國計算機事業(yè)的發(fā)展之快。而且虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育事業(yè)中的應(yīng)用，給教育事業(yè)的發(fā)展也帶來了比較深遠(yuǎn)的影響，它可以非常生動地表現(xiàn)教學(xué)的內(nèi)容，這樣的課堂教學(xué)氛圍，不僅能夠提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，還能提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
1虛擬現(xiàn)實技術(shù)特征及其類型
1.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)特征
1.1.1沉浸型
虛擬現(xiàn)實技術(shù)給人們帶來的是一種身臨其境的體驗，當(dāng)人們所處的方位和位置發(fā)生變化時，人們所看到的圖像也是在不斷變化的，這是因為虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合人們視覺和聽覺的特點，利用計算機技術(shù)呈現(xiàn)出三維立體圖像，再通過一些自然交互設(shè)備就可以正常運行了，其主要目的是給人們帶來一種身臨其境的感覺。
1.1.2交互型
虛擬現(xiàn)實技術(shù)所實現(xiàn)的交互是一種非常自然的交互，只需要通過一些自然設(shè)備即可完成，目前我們常見的交互設(shè)備有VR眼鏡、電腦、頭盔和數(shù)據(jù)手套等，而且還可以根據(jù)使用者的需求不同，呈現(xiàn)不同的圖像和用戶體驗。
1.1.3多感知型
由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)是根據(jù)人們的視覺、聽覺和觸覺等實現(xiàn)的一種計算機模擬技術(shù)，所以人們在體驗這項技術(shù)時，也可以很好地感知這些方面，帶來的是一種更高一級的體驗，而且這種感覺還是無法描述的感覺。
1.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)的類型
1.2.1沉浸型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)
這個系統(tǒng)是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)，使用者在體驗的過程中必須佩帶相應(yīng)的設(shè)備，比如數(shù)據(jù)手套和頭盔等，只有這樣才能很好地實現(xiàn)與虛擬世界的交互，因為這個系統(tǒng)的隔離效果超強，所以用戶在體驗的過程中，可以更加全身心地投入到其中去。但是唯一美中不足的就是這個系統(tǒng)使用成本較高，而且所使用的設(shè)備價格昂貴，不適合我國廣大人民的消費水平。
1.2.2簡易型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)
這個系統(tǒng)相對于沉浸型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)就比較簡單了，只要一臺計算機就可以很好地完成與虛擬世界的交互。例如在旅游業(yè)的市場營銷中，目前在網(wǎng)上出現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實旅游，讓使用者置身于一個由計算機模擬出來的世界中。這個世界既可以是現(xiàn)實世界（如三峽、九寨溝）的模擬，也可以是一個完全虛構(gòu)的世界（如太空、外星球等），使用者在其中可以看、可以聽、可以嗅，還可以有觸覺上的感受。這種虛擬現(xiàn)實的旅游體驗，可能會有兩種發(fā)展方向：（1）給旅游者以全面的旅游體驗，使之真正成為一種全新的旅游方式；（2）作為現(xiàn)實中的旅游地在網(wǎng)絡(luò)中的產(chǎn)品，讓旅游者在實地旅游之前可以先對準(zhǔn)備購買的旅游產(chǎn)品有一定的了解。這種形式的廣告，效果無疑會比圖片之類的廣告更吸引人。
1.2.3共享型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)
從今年開始共享這個概念就一直存在于我們的生活之中，例如共享小黃車、摩拜單車和共享雨傘的出現(xiàn)，這都很好地體現(xiàn)了共享這個概念，同樣，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也在很好地詮釋共享這個概念，所以另一系統(tǒng)就是共享型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的實現(xiàn)主要靠遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)，將不同區(qū)域、不同種族的用戶聯(lián)系起來，實現(xiàn)了多空間和多用戶的共享，而且這個系統(tǒng)還可以通過單個網(wǎng)絡(luò)對同一個虛擬實際進行觀察和操作，以此達到共同工作的目的，讓我們也能夠體驗到虛擬世界帶給我們的樂趣。
2虛擬現(xiàn)代技術(shù)在體育教學(xué)中的作用
虛擬現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用到我國的教育領(lǐng)域是一項重大的發(fā)展，同時應(yīng)用到體育教學(xué)中也是一個較大跨度的飛躍。虛擬現(xiàn)代技術(shù)可以使人們感受到身臨其境，參與者和虛擬環(huán)境之間是不可分的，可以互相作用、互相影響。參與者和虛擬環(huán)境都是這一個整體的主要組成部分。與之前的教學(xué)模式相比有了很大的改進和完善，虛擬現(xiàn)代技術(shù)在如今的教學(xué)中可以說是一項新型的教學(xué)方式，同時也有著自身在體育教學(xué)的作用，符合現(xiàn)代社會發(fā)展的潮流。
2.1避免體育教學(xué)中對學(xué)生自身帶來的傷害
現(xiàn)代的體育教學(xué)中很受學(xué)生歡迎的項目有拳擊、跆拳道等，這些都是一些有一定對抗性的體育項目。在教學(xué)中很難避免會給學(xué)生帶來意外傷害，因為危險系數(shù)很高，所以有些學(xué)校干脆直接不開設(shè)這些對抗性的課程。利用虛擬現(xiàn)代技術(shù)進行體育項目的虛擬練習(xí)，可以直接避免會給學(xué)生造成意外傷的顧慮。在學(xué)校設(shè)定好的虛擬環(huán)境中可以讓學(xué)生大膽地去和虛擬環(huán)境所設(shè)計的對手進行對抗性的搏斗練習(xí)，同時卻不用擔(dān)心受傷的問題。除此之外，虛擬環(huán)境還可以對學(xué)生的動作進行客觀智能的評價，快速地指出學(xué)生的不足，提高學(xué)生的訓(xùn)練效率。
2.2彌補教學(xué)設(shè)施建設(shè)的不足
在學(xué)校開設(shè)的體育課類型往往要受到學(xué)校設(shè)施、建設(shè)場地的限制，因此將會刪減大部分經(jīng)費過高、設(shè)施較高端的體育課，這也就使得好多學(xué)生喜歡的體育課無法開課，比如射擊、賽車、野外生存等項目。但是在體育課中應(yīng)用虛擬現(xiàn)代技術(shù)就會有很大的改善，甚至可以直接彌補這其中的不足，學(xué)生在虛擬的環(huán)境中練習(xí)，不用受到學(xué)校場地設(shè)施的約束，并且可以在虛擬的環(huán)境中感受到和真實環(huán)境的感受。在虛擬現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用中，運用了計算機的智能化特點，實現(xiàn)的虛擬技術(shù)的人機交換，也使得體育教學(xué)有了一定的特殊性和個性化。
2.3徹底打破時間空間的限制
在虛擬化現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用中，看不到、摸不到的物體甚至沒有感受過的危險場所等，都能在虛擬環(huán)境中體現(xiàn)出來，又或者這個自然界根本不存在的事物，也可以根據(jù)它固有的特性在虛擬的環(huán)境中生成，這些的出現(xiàn)已經(jīng)徹底地打破時間和空間的約束和限制。例如在足球射門的教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式可能會應(yīng)用多媒體技術(shù)來展現(xiàn)射門的動作，一般也就通過幾個動作的慢鏡頭來完成射門的全過程，而射門的動作也都是經(jīng)過慢鏡頭剪輯出來的。但是應(yīng)用到虛擬設(shè)備就會有很大的不同了，從上到下、從左到右、從前到后，可以從每一個你想看到的任何角度來看射門的全過程，可以生動地展現(xiàn)射門過程的技巧，提高學(xué)生訓(xùn)練技巧的效率。
3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在體育教學(xué)中充分應(yīng)用的一項技術(shù)，虛擬技術(shù)在體育教學(xué)發(fā)展中使教學(xué)技術(shù)不斷地更新生成不同的設(shè)備，使學(xué)生可以在虛擬的環(huán)境中全身心投入進去，對學(xué)生的技能訓(xùn)練有很大的幫助。以下是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在體育教學(xué)中的幾個應(yīng)用舉例。
3.1技能訓(xùn)練
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將學(xué)生的技能訓(xùn)練有效地提高，比如在乒乓球訓(xùn)練的時候，可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)和不同水平、不同技術(shù)手法的對手進行對打，來提高自己的技術(shù)能力，現(xiàn)實中是不能將這么多手法的人集合在一起的。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以在體育教學(xué)中讓學(xué)生扮演不同的角色，開展針對性的訓(xùn)練，為學(xué)生能力的提高起到了推進作用。
3.2知識學(xué)習(xí)
可以通過對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用來讓學(xué)生感到新奇，在現(xiàn)實生活中無法觀察的生活狀況以及事物變化的過程，都可以通過這個技術(shù)向?qū)W生表達出逼真的效果。另外還可以讓抽象的理論概念變得更加直觀形象，學(xué)生可以通過這種實時的教學(xué)方式，最大限度地開發(fā)自己的能力，提高體育教學(xué)中的教學(xué)質(zhì)量。
3.3體育遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的成熟，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境良好的情況下，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與體育的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相互結(jié)合，將會成為一種革新?lián)Q代的教學(xué)方式，可以對網(wǎng)絡(luò)體育教學(xué)資源進行開發(fā)，將遠(yuǎn)程的體育教學(xué)作為教育界的重點來推進。并且隨著時代的發(fā)展，這種網(wǎng)絡(luò)授課的方式已經(jīng)逐漸被各地的高校所采納，人們對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的要求不斷地增高，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也在不斷地完善，所以開發(fā)一種虛擬現(xiàn)實技術(shù)的遠(yuǎn)程體育教學(xué)軟件，具有很好的發(fā)展前景。
4結(jié)語
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用對體育教學(xué)的水平和發(fā)展都具有重要的意義。雖然現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用并不是很廣泛，但是已經(jīng)成為一種趨勢，未來的體育教育將會和虛擬技術(shù)相互結(jié)合，作為一種新型的教學(xué)方式，用自己的強大功能在體育教學(xué)中發(fā)揮出優(yōu)勢。
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作者:劉會玲 單位:武漢科技大學(xué)體育課部